論文の概要: Deterministic Mechanical Wigner Negativity via Nonlinear Cavity Quantum Optomechanics in the Unresolved-Sideband Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.01942v1
- Date: Sat, 03 May 2025 22:46:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.343498
- Title: Deterministic Mechanical Wigner Negativity via Nonlinear Cavity Quantum Optomechanics in the Unresolved-Sideband Regime
- Title（参考訳）: 非線形キャビティ量子光学による未解決帯レジームにおける決定論的機械的ウィグナー負性
- Authors: Jack Clarke, Pascal Neveu, Ewold Verhagen, Michael R. Vanner,
- Abstract要約: ウィグナー負性を示す機械運動の非ガウス量子状態は、量子技術と基礎物理学のテストに有望な能力を提供する。
我々は, 非線形性, 非古典的駆動, 条件付き測定を伴わず, 未解決のサイドバンド系において, ウィグナー負性性は決定的に生成可能であることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-Gaussian quantum states of mechanical motion exhibiting Wigner negativity offer promising capabilities for quantum technologies and tests of fundamental physics. Within the field of cavity quantum optomechanics, it is commonly held that deterministic preparation of mechanical Wigner negativity in the unresolved-sideband regime is not possible, as the intracavity interaction Hamiltonian is linear in mechanical position. Here, we show that, despite this, by accounting for the nonlinearity of the cavity response with mechanical position, mechanical Wigner negativity can be prepared deterministically in the unresolved-sideband regime, without additional nonlinearities, nonclassical drives, or conditional measurements. In particular, we find that Wigner negativity can be prepared with an optical pulse, even without single-photon strong coupling, and the negativity persists in the steady state of a continuously driven system. Our results deepen our understanding of cavity-enhanced radiation pressure and establish a pathway for deterministic preparation of nonclassical mechanical states in the unresolved sideband regime.
- Abstract（参考訳）: ウィグナー負性を示す機械運動の非ガウス量子状態は、量子技術と基礎物理学のテストに有望な能力を提供する。
空洞量子光学の分野では、機械的位置においてハミルトニアンの内部相互作用が線形であるため、未解決のサイドバンド状態における機械的ウィグナー負性の決定論的準備は不可能である。
ここでは, キャビティ応答の非線形性と機械的位置を考慮し, 機械的ウィグナー負性性は, 非線形性や非古典的駆動, 条件付き測定を伴わずに, 未解決サイドバンド方式で決定的に生成可能であることを示す。
特に、単光子強結合がなくても、光パルスでウィグナー負性体を調製でき、連続的に駆動される系の定常状態においてその負性体は持続する。
その結果, 空洞拡大放射線圧の理解を深め, 未解決サイドバンド体制における非古典的機械的状態の決定的準備の道を開くことができた。
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